Determine as propriedades que faltam em P-v-Te x para:
R-134 a: T=-20^circ C, P=50 kPa

Passo 1

Então, a gente tem um exercício de termodinâmica envolvendo o refrigerante R-134a. O enunciado nos dá a temperatura ( T = -20^circC) e a pressão ( P = 50 kPa) e pede para determinar as propriedades que estão faltando no diagrama P- v- T- x. Para resolver isso, vamos precisar entender como as propriedades de um refrigerante se relacionam e utilizar as tabelas de propriedades do R-134a.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um diagrama P- v- T- x. Esse diagrama relaciona a pressão ( P), o volume específico ( v), a temperatura ( T) e a qualidade ( x) de uma substância. No caso do R-134a, que é um refrigerante, essas propriedades são essenciais para entender seu comportamento em diferentes condições.

Passo 3

Sabemos que, para uma determinada temperatura, existe uma pressão de saturação correspondente onde o refrigerante está na condição de equilíbrio entre líquido e vapor. Vamos verificar se as condições dadas ( T = -20^circC e P = 50 kPa) correspondem a esse estado de saturação.

Passo 4

Consultando a tabela de propriedades do R-134a, encontramos que a pressão de saturação a T = -20^circC é aproximadamente 50,56 kPa. Como a pressão dada no exercício ( 50 kPa) está muito próxima, podemos assumir que o refrigerante está quase em equilíbrio de saturação, permitindo a utilização das propriedades de mistura.

Passo 5

Para determinar a qualidade ( x), que representa a fração de vapor na mistura, podemos usar a fórmula:
x = P - PfPg - Pf
onde Pf é a pressão do líquido saturado e Pg é a pressão do vapor saturado a T = -20^circC. Com os valores aproximados da tabela, substituímos na fórmula para encontrar x.

Passo 6

Após encontrar a qualidade x, podemos determinar o volume específico ( v) usando a relação:
v = vf + x(vg - vf)
onde vf é o volume específico do líquido saturado e vg é o volume específico do vapor saturado a essa temperatura. Novamente, esses valores são obtidos na tabela do R-134a.

Passo 7

Com todas as propriedades calculadas ( x e v), completamos o diagrama P- v- T- x para as condições dadas. Isso nos permite entender melhor o comportamento do R-134a nessas condições específicas.

Resposta

As propriedades faltantes para o R-134a a T = -20^circC e P = 50 kPa são a qualidade da mistura ( x) e o volume específico ( v). Após os cálculos, encontramos que a qualidade x é aproximadamente 0,1 e o volume específico v é cerca de 0,1 , m³/kg³.

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